精选-大学物理习题
大学物理试题及答案 13篇
大学物理试题及答案 1物理试题及答案1一、选择题1. 下列哪个物理量是标量?A. 加速度B. 动量C. 荷电量D. 质量答案:D2. 以下哪一项是描述物体向心加速度的?A. F = mV^2/RB. F = maC. F = GmM/R^2D. F = -kx答案:A3. 以下哪种基本力被用于原子核内?A. 弱相互作用力B. 强相互作用力C. 电磁力D. 万有引力答案:B4. 如果一个物体以匀速直线运动,哪些物理量会保持不变?A. 动量B. 加速度C. 动能D. 势能答案:A5. 加速度和质量都是矢量量,因为它们有什么共同之处?A. 它们都可以用标量表示B. 它们都受到相同的力C. 它们都有方向D. 它们都可以用向量表示答案:C二、填空题6. 一个物体从7m/s的速度以匀加速度减速到0m/s,它移动的距离为_____。
答案:(7^2)/2a7. 假设你跳下一个10米高的建筑物,你从地上跳起的速度至少要是_____。
答案:14m/s8. 当电荷增加_____倍,电场的力就增加了相同的倍数。
答案:两倍9. 加速度是速度的_____,速度是位移的_____。
答案:导数,导数10. 能量的单位是_____,它也等于1焦耳。
答案:耗三、解答题11. 题目:一个1000磅的汽车从初始速度60英里/小时匀加速度减速50英里/小时,它会相撞的距离有多远?解答:首先,将速度转换为英尺/秒,即60英里/小时=88英尺/秒,50英里/小时=73.3英尺/秒;通过减去初始速度和最终速度,可以算出减速度,即-5.1英尺/秒^2;将所得的值代入公式,S = (v_f^2 - v_i^2)/2a,算出S = 263英尺。
12. 题目:一颗飞船以7km/s的速度飞行,绕月球公转,它的圆周半径是6000公里。
求该飞船的向心加速度。
解答:首先,将速度转化为米/秒,即7 x 1000 = 7000米/秒;其次,将圆周半径转化为米,即6000 x 1000 = 6 x 10^6米;最后,应用公式a = v^2/r,将所得的值代入,得到a = 6.12 m/s^2。
大学普通物理复习题(10套)带答案
普通物理试题1-10试题1一、填空题11. 7.在与匀强磁场B垂直的平面,有一长为L 的铜杆OP ,以角速度 绕端点O 作逆时针匀角速转动,如图13—11,则OP 间的电势差为 P O U U (221L B )。
3. 3.光程差 与相位差 的关系是(2 )25. 1.单色光在水中传播时,与在真空中传播比较:频率(不变 );波长( 变小 );传播速度( 变小 )。
(选填:变大、变小、不变。
)68.17-5. 波长为 的平行单色光斜入射向一平行放置的双缝,如图所示,已知入射角为θ缝宽为a ,双缝距离为b ,产生夫琅和费衍射,第二级衍射条纹出现的角位置是(sin 2sin 1b。
33. 9. 单色平行光垂直照射在薄膜上.经上下两表面反射的两束光发生干涉、如图所示, 若薄膜的厚度为e .且321n n n ,1 为入射光在1n 中的波长,则两束反射光的光程差为 ( 22112 n e n)。
二、选择题6. 2. 如图示,在一无限长的长直载流导线旁,有一形单匝线圈,导线与线圈一侧平行并在同一平面,问:下列几种情况中,它们的互感产生变化的有( B ,C ,D )(该题可有多个选择)(A) 直导线中电流不变,线圈平行直导线移动; (B) 直导线中电流不变,线圈垂直于直导线移动;(C) 直导线中电流不变,线圈绕AB 轴转动; (D) 直导线中电流变化,线圈不动12.16-1.折射率为n 1的媒质中,有两个相干光源.发出的光分别经r 1和r 2到达P 点.在r 2路径上有一块厚度为d ,折射率为n 2的透明媒质,如图所示,则这两条光线到达P 点所经过的光程是( C )。
(A )12r r(B ) d n n r r 2112(C ) d n n n r r 12112 (D ) d n n r r 1211283. 7.用白光垂直照射一平面衍射光栅、发现除中心亮纹(0 k )之外,其它各级均展开成一光谱.在同一级衍射光谱中.偏离中心亮纹较远的是( A )。
(完整版)《大学物理》练习题及参考答案
《大学物理》练习题一. 单选题:1.下列说法正确的是……………………………………() 参看课本P32-36A . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率有关B . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率无关C . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率无关D . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率有关2.下列说法正确的是………………………………… ( ) 参看课本P32-36A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B . 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值cD . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3.下列说法正确的是………………………………… ( )参看课本P58,76,103 A . 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零 B . 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零 C . 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功 D . 以上说法都不正确4. 下列关于牛顿运动定律的说法正确的是…………( ) 参看课本P44-45A . 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B . 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C . 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D . 牛顿三条运动定律是一个整体,是描述宏观物体低速运动的客观规律5.下列关于保守力的说法错误的是…………………( ) 参看课本P71-72 A . 由重力对物体所做的功的特点可知,重力是一种保守力B . 由弹性力对物体所做的功的特点可知,弹性力也是一种保守力C . 由摩擦力对物体所做的功的特点可知,摩擦力也是一种保守力D . 由万有引力对物体所做的功的特点可知,万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是,,式中R 、ω是常cos x R t ω=sin y R t ω=数.则此质点将做………………………………………………() 参看课本P19A . 匀速圆周运动B . 匀变速直线运动C . 匀速直线运动D . 条件不够,无法确定7.如图所示,三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是………( )A . 薄圆筒B . 圆柱体 参看课本P95C . 正方体D . 一样大8.下列关于弹性碰撞的说法正确的是………………() 中学知识在课堂已复习A . 系统只有动量守恒B . 系统只有机械能守恒C . 系统的动量和机械能都守恒D . 系统的动量和机械能都不守恒9.某人张开双臂,手握哑铃,坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外力矩作用.则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的…………………( ) 参看课本P104A . 转速不变,角动量变大B . 转速变大,角动量保持不变C . 转速和角动量都变大D . 转速和角动量都保持不变10.下列关于卡诺循环的说法正确的是………………( ) 参看课本P144 A . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C . 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D . 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11. 如图所示,在场强为E 的匀强电场中,有一个半径为R 的半球面,若场强E 的方向与半球面的对称轴平行,则通过这个半球面的电通量大小为…………………( ) 参看课本P172-173A .B .2E 22R E πC . D . 02R E 12.一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列情况中通过高斯面的电通量会发生变化的…………………………( ) 参看课本P173 A . 将另一点电荷放在高斯面内 B . 将高斯面半径缩小C . 将另一点电荷放在高斯面外D . 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内13.如图所示,在与均匀磁场垂直的平面内有一长为l 的铜棒B MN ,设棒绕M 点以匀角速度ω转动,转轴与平行,则棒的动B 生电动势大小为……………()参看课本P257A .B . Bl ω2BlωC .D . 12Bl ω212Blω14. 、方均v 、最概然速率为,则这气体分子的三种速率的关系是…………(p v ) A .B 参看课本P125v >p vC .D p v pv =15. 下列关于导体静电平衡的说法错误………………( ) 参看课本P190-191 A . 导体是等势体,其表面是等势面 B . 导体内部场强处处为零 C . 导体表面的场强处处与表面垂直 D . 导体内部处处存在净电荷16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…( ) 参看课本P259A . 微波炉B . 电饭锅17. 下列关于电源电动势的说法正确的是……………() 参看课本P249-250A . 电源电动势等于电源把电荷从正极经内电路移到负极时所作的功B . 电源电动势的大小只取于电源本身的性质,而与外电路无关C . 电动势的指向习惯为自正极经内电路到负极的指向D . 沿着电动势的指向,电源将提高电荷的电势能18. 磁介质有三种,下列用相对磁导率正确表征它们各自特性的是………( r μ)A . 顺磁质,抗磁质,铁磁质 参看课本P39-2400r μ<0r μ<1r μ?B . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ=1r μ?C . 顺磁质,抗磁质,铁磁质0r μ>0r μ>0r μ> D . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ<1r μ?19. 在均匀磁场中,一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动,如果磁场的磁感应强度减小,则………………………………………………( ) 参看课本P231 A . 粒子的运动速率减小 B . 粒子的轨道半径减小 C . 粒子的运动频率不变 D . 粒子的运动周期增大20. 两根无限长的载流直导线互相平行,通有大小相等,方向相反的I 1和I 2,在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ,如图所示. 则线圈受到的合力为…………( ) 参看课本P221-223A . 水平向左B . 水平向右C . 零D . 无法判断21. 下列说法错误的是……………………………………( ) 参看课本P263A . 通过螺线管的电流越大,螺线管的自感系数也越大B . 螺线管的半径越大,螺线管的自感系数也越大C . 螺线管中单位长度的匝数越多,螺线管的自感系数也越大D . 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22. 一电偶极子放在匀强电场中,当电矩的方向与场强的方向不一致时,则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………( ) 参看课本P168-169A . F =0 ,M =0B . F ≠0 ,M ≠0C . F =0 ,M ≠0D . F ≠0 ,M =023. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力,也不受磁力矩作用,这说明……( )A . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 参看课本P223-224B . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行C . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直D . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直24. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是………( ) 参看课本P306A . 质点做机械振动,一定产生机械波B .波是指波源质点在介质的传播过程C . 波的传播速度也就是波源的振动速度D . 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关25. 在以下矢量场中,属保守力场的是…………………( ) A . 静电场 B . 涡旋电场 参看课本P180,212,258C . 稳恒磁场D . 变化磁场26. 如图所示,一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面,导线中通过的电流为I ,金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以速度v 向上匀速运动时,杆内产生的动生电动势为……( ) 参看课本P261 (8-8)A . ,方向由B →A B .,方向由A →B2ln 20πμεIv i =2ln 20πμεIv i =C . ,方向由B →A D . ,方向由A →B0ln 32i Iv μεπ=3ln 20πμεIv i =27.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动………( ) 参看课本P325A . 振幅相同,相位相同B . 振幅不同,相位相同C . 振幅相同,相位不同D . 振幅不同,相位不同28.两个质点做简谐振动,曲线如图所示,则有( )A . A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291B . A 振动的相位落后B 振动π/2C . A 振动的相位超前B 振动πD . A 振动的相位与B 振动同相29.同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…() 参看课本P336A . 两光源的频率相同,振动方向相同,相位差恒定B . 两光源的频率相同,振幅相同,相位差恒定C . 两光源发出的光波传播方向相同,振动方向相同,振幅相同D .两光源发出的光波传播方向相同,频率相同,相位差恒定30.如图所示,在一圆形电流I 所在的平面内选取一个同心圆形闭合环路L ,则由安培环路定理可知……………………………………………( ) 参看课本P235A . ,且环路上任一点B =0d 0L B l ⋅=⎰B . ,但环路上任一点B ≠0d 0L B l ⋅=⎰ C . ,且环路上任一点B ≠0d 0 L B l ⋅≠⎰D . ,且环路上任一点B =常量d 0 LB l ⋅≠⎰二. 填空题:31. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______,两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,20032. 某质点沿x 轴运动,其运动方程为: x =10t –5t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________,加速度a =________. 参看课本P16-1733. 某人相对地面的电容为60pF ,如果他所带电荷为,则他相对地面的电C 100.68-⨯势差为__________,他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,20234. 一人从10 m 深的井中提水,起始时,桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.1 kg 的水,则水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功为____________.参看课本P70 (2-14)35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球,若月球是密度均匀分布的实球体,则其绕自转轴的转动惯量是__________,做自转运动的转动动能是__________.参看课本P100 (3-4)36. 1mol 氢气,在温度为127℃时,氢气分子的总平均动能是_____________,总转动动能是______________,内能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K ) 参看课本 P120 (4-8)37. 如图所示,两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小E Ⅱ=___________ . 参看课本P17738. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变宽,可采用的方法是: (1) _________________________;(2) ________________________. 参看课本P34439. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________. 感生电场是由______________产生的,它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合) 参看课本P212,25840. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为,子弹飞出枪口5400410N F t =-⨯的速度为200m /s ,则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-5641. 将电荷量为2.0×10-8C 的点电荷,从电场中A 点移到B 点,电场力做功6.0×10-6J . 则A 、B 两点的电势差U AB =____________ . 参看课本P18142. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.参看课本P229-23043. 一个螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I =2A ,则它所储存的磁能W =_____________. 参看课本P26744. 理想气体在某热力学过程中内能增加了ΔE =250J ,而气体对外界做功A =50J ,则气体吸收的热量Q = . 参看课本P132-13345. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为100 m/s ,t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =____________,频率ν =_____________. 参看课本P30946. 两个同心的球面,半径分别为R 1、R 2(R 1R 2),分别<带有总电量为Q 1、Q 2. 设电荷均匀分布在球面上,则两球面间的电势差U 12= ________________________.参看课本P186-187三. 计算题:47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成,共绕有100匝,每边长为10 cm ,放在B = 5.0T 的磁场中,当导线中通有I =10.0A 的电流时,求: (1) 线圈磁矩m 的大小;(2) 作用在线圈上的磁力矩M 的最大值. 参看课本P225 (7-7)48.如图所示,已知子弹质量为m ,木块质量为M ,弹簧的劲度系数为k,子弹以初速v o射入木块后,弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ,不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23)49. 一卡诺热机的效率为40%,其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14)50. 质量均匀的链条总长为l,放在光滑的桌面上,一端沿桌面边缘下垂,其长度为a,如图所示.设开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18)51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示,设波的频率ν=5 Hz,且此时图中P点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P点的振动方程和位置坐标.参看课本P318 (10-11)52.如图所示,A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A轮的转动惯量J A=10 kg·m2.开始时,B轮静止,A轮以n A= 600 r/min的转速转动.然后使A和B连接,连接后两轮的转速n = 200 r/min.求: (1) B轮的转动惯量J B ;(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE.参看课本P105 (3-9及补充)53.如图所示,载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中,导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆,求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554.如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环,环的内外半径分别a和b,厚度为h,共有N匝,环中通有电流为I .求: (1) 环内外的磁感应强度B;(2) 环的自感L.参看课本P237-238 (7-23及补充)55.如图所示,一长直导线通有电流I,在与其相距d处放在有一矩形线框,线框长为l ,宽为a ,共有N 匝. 当线框以速度v 沿垂直于长导线的方向向右运动时,线框中的动生电动势是多少? 参看课本P255 (8-3)二. 填空题:31. 增大 减小32.33. 1000V 0.03 J1010m/s t -210m/s t -34. 1029 (或1050) J 35. 36. 4986J 3324J 8310 J 225mR 22245mR T π37. 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大σε39. 零 变化的磁场 闭合 40.41.300V42.0.2N s ⋅0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭43. 0.02 J44. 300 J45. 0.8 m 125 Hz46.1012114Q R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭三. 计算题:47. 线圈磁矩22100100.110A m m NIS ==⨯⨯=⋅线圈最大磁力矩max 10550N mM mB ==⨯=⋅48. 设子弹质量为m ,木块质量为M ,子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得①0()mv m M v =+由功能原理得 ②2211()()22m M gL kL m M v μ-+=-+由①、②式得 0v =49. 卡诺热机效率: 211T T η=-21300500K 110.4T T η⇒===--同理 21300600K 110.5T T η'==='--高温热源应提高的温度 11600500100KT T '-=-=n50. 设桌面为零势面,由机械能守恒定律得21222a a l mg mg mv l -=-+v ⇒=51. 解:(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动原点处0002A y v =->,023ϕπ⇒=-又x = 3m 处3300y v =>,32πϕ⇒=-由 得2x ϕπλ∆∆=2x λπϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭此波的波函数 02cos 2x y A t ππνϕλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20.10cos 10m 183t x πππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(2) P 点处 P P 00y v =,<P 2πϕ⇒=P 点振动方程P P cos(2)y A t πνϕ=+0.10cos 10m 2t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭P 点位置坐标 p 363321m22x λ=+=+=52. (1) 由动量矩守恒定律得A A AB ()J J J ωω=+A A AB 2()2J n J J n ππ=+B 60020010(10)6060J ⨯=+⨯2B 20kg m J ⇒=⋅(2) 损失的机械能2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)222216001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ∆=-+=-+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭53. 依题意得 d 0x x F F =∑=d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ===0sin d 2y F F BIR BIRπθθ===⎰54. (1)0d 2B r B r Iπμ⋅=⋅=∑⎰ 环外的磁感应强度 0B =环内的磁感应强度 02B r NIπμ⋅=02NI B rμπ=(2) 0d d d 2NIhBh r r rμΦπ==001d d ln 22b a NIh NIh br r aμμΦΦππ===⎰⎰环的自感 20ln 2N h N b L I I aμψΦπ===55. 线框的动生电动势1212()N B B lvεεε=-=-001122()NIlv NIlav d d a d d a μμππ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭。
大学物理考试题及答案
大学物理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 m/hD. 299,792,458 km/h2. 牛顿第一定律描述的是()。
A. 物体在不受力时的运动状态B. 物体在受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移3. 根据热力学第一定律,能量()。
A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造也不能被消灭D. 可以被转移4. 电磁波谱中,波长最长的是()。
A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光5. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是()。
A. R = I/VB. R = V/IC. I = R/VD. V = R*I6. 质能等价公式E=mc^2中,E表示()。
A. 能量B. 质量C. 速度D. 动量7. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P表示()。
A. 温度B. 压力C. 体积D. 物质的量8. 根据电磁感应定律,当磁场变化时,会在导体中产生()。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容9. 波长、频率和波速之间的关系是()。
A. 波长× 频率 = 波速B. 波长÷ 频率 = 波速C. 波长 + 频率 = 波速D. 波长 - 频率 = 波速10. 根据量子力学,电子在原子中的运动状态是由()描述的。
A. 经典力学B. 量子力学C. 相对论D. 热力学二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的双缝干涉实验证明了光具有_______性。
2. 牛顿第二定律的公式是_______。
3. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源吸热使之完全转化为_______而不产生其他效果。
4. 电磁波的传播不需要_______介质。
5. 欧姆定律的公式是_______。
6. 质能等价公式E=mc^2是由物理学家_______提出的。
《大学物理》各章练习题及答案解析
《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度a保持不变的运动是 ( D ) (A) 单摆的运动。
(B) 匀速率圆周运动。
(C) 行星的椭圆轨道运动。
(D) 抛体运动。
(E) 圆锥摆运动。
2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处,其速度大小为( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](A)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向; (B)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向; (C)变加速直线运动.加速度沿 x 轴正方向; (D)变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^2 km/sD. 3×10^4 km/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,力F与加速度a和质量m的关系是:A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 电荷守恒定律表明:A. 电荷不能被创造或消灭B. 电荷可以被创造或消灭C. 电荷只能被创造D. 电荷只能被消灭答案:A4. 热力学第一定律表明能量守恒,其表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q * W答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 电磁波的传播不需要_________。
答案:介质2. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是R =________。
答案:V/I3. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为_________而不产生其他影响。
答案:功4. 光的折射定律,即斯涅尔定律,可以表示为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的________。
答案:折射率三、计算题(每题10分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个恒定的力F = 10N作用,求物体在5秒内移动的距离s。
答案:根据牛顿第二定律F = ma,可得加速度a = F/m = 10/2 = 5m/s^2。
根据位移公式s = 1/2 * a * t^2,可得s = 1/2 * 5 * 5^2 = 62.5 m。
2. 一个电阻R = 5Ω,通过它的电流I = 2A,求电阻两端的电压U。
答案:根据欧姆定律U = IR,可得U = 5 * 2 = 10V。
四、简答题(每题10分,共40分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程。
大学物理试题及参考答案
大学物理?试题及参考答案一、填空题〔每空1分、共20分〕1.某质点从静止出发沿半径为m R 1=的圆周运动,其角加速度随时间的变化规律是t t 6122-=β(SI) ,那么该质点切向加速度的大小为 。
2.真空中两根平行的无限长载流直导线,分别通有电流1I 和2I ,它们之间的间隔 为d ,那么每根导线单位长度受的力为 。
3.某电容器电容F C μ160=,当充电到100V 时,它储存的能量为____________焦耳。
4.一个均匀带电球面,半径为10厘米,带电量为2×109-库仑。
在距球心6厘米处的场强为__________。
5.一平行板电容器充电后切断电源。
假设使两极板间间隔 增加,那么两极板间场强E __________,电容C__________。
〔选填:增加、不变、减少〕6.一质量为m ,电量为q 的带电粒子以速度v 与磁感应强度为B 的磁场成θ角进入时,其运动的轨迹为一条等距螺旋,其盘旋半径R 为____________ ,周期T 为__________,螺距H 为__________。
7. 真空中一个边长为a 的正方体闭合面的中心,有一个带电量为Q 库仑的点电荷。
通过立方体每一个面的电通量为____________。
8.电力线稀疏的地方,电场强度 。
稠密的地方,电场强度 。
9. 均匀带电细圆环在圆心处的场强为 。
10.一电偶极子,带电量为q=2×105-库仑,间距L =0.5cm ,那么它的电距为________库仑米11.一空心圆柱体的内、外半径分别为1R ,2R ,质量为m 〔SI 单位〕.那么其绕中心轴竖直轴的转动惯量为____________。
12.真空中的两个平行带电平板,板面面积均为S ,相距为d 〔S d 〈〈〕,分别带电q + 及q -,那么两板间互相作用力F 的大小为____________。
13.一个矩形载流线圈长为a 宽为b ,通有电流I ,处于匀强磁场B 中。
大学物理习题集
大学物理习题集上册物理教研室2004年元月目录部分物理常量练习一描述运动的物理量练习二刚体定轴转动的描述相对运动练习三牛顿运动定律非惯性系中的力学练习四动量角动量练习五功和能碰撞练习六刚体定轴转动的转动定律转动惯量练习七刚体定轴转动中的动能及角动量练习八力学习题课练习九状态方程压强公式练习十理想气体的内能分布律练习十一分布律(续) 自由程碰撞频率练习十二热力学第一定律等值过程练习十三循环过程练习十四热力学第二定律熵练习十五热学习题课练习十六谐振动练习十七谐振动能量谐振动合成练习十八阻尼受迫共振波动方程练习十九波的能量波的干涉练习二十驻波多普勒效应练习二十一振动和波习题课练习二十二光的相干性双缝干涉光程练习二十三薄膜干涉劈尖练习二十四牛顿环迈克耳逊干涉仪衍射现象练习二十五单缝圆孔光学仪器的分辨率练习二十六光栅X射线的衍射练习二十七光的偏振练习二十八光学习题课23h3456789101112131415图9.1 161718192021232425(A)图15.12627图17.24. 一平面简谐波沿x 轴负方向传播,已知x=x 0处质点的振动方程为y=A cos(ω t+ϕ0). 若(B)v (m/s)O1 x (m)ωA(A)·图18.3图18.54041距离 (从地上一点看两星的视线间夹角)是(A) 5.3×10-7 rad.(B) 1.8×10-4 rad .(C) 5.3×10-5 rad .(D) 3.2×10-3 rad二.填空题1. 惠更斯引入的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯-菲涅耳原理.2. 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30 的方位上,所用单色光波长λ =5×103 Å, 则单缝宽度为m .3. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射. 若屏上P点处为第二级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为个半波带,若将单缝宽度减小一半, P点将是级纹.三.计算题1. 用波长λ =6328Å 的平行光垂直照射单缝, 缝宽a= 0.15mm , 缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上, 测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm , 求此透镜的焦距.四.问答题1. 在单缝衍射实验中, 当缝的宽度a远大于单色光的波长时, 通常观察不到衍射条纹, 试由单缝衍射暗条纹条件的公式说明这是为什么.练习二十六光栅X射线的衍射一.选择题1. 一束平行单色光垂直入射到光栅上,当光栅常数(a+b) 为下列哪种情况时(a代表每条缝为宽度) ,k =3、6、9等级次的主极大均不出现?(A) a+b=3a.(B) a+b=2a .(C) a+b=4a .(D) a+b=6a .2. 若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好?(A) 1.0×10-1 mm .(B) 5.0×10-1 mm .(C) 1.0×10-2 mm .(D) 1.0×10-3 mm .3. 在双缝衍射实验中,若保持双缝s1和s2的中心之间的距离d不变,而把两条缝的宽度a 42略微加宽,则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变少.(B) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变多.(C) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变少.(D) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目不变.(E) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变多.4. 某元素的特征光谱中含有波长分别为 1 = 450 n m 和 2 = 750 n m (1 n m = 10-9 m)的光谱线. 在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处 2的谱线的级次数将是(A) 2、3、4、5 …….(B) 2、5、8、11 …….(C) 2、4、6、8 …….(D) 3、6、9、12 …….5. 设光栅平面、透镜均与屏幕平行,则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到的光谱线的最高级数k(A) 变小.(B) 变大.(C) 不变.(D) 的改变无法确定.二.填空题1. 用波长为5461 Å的平行单色光垂直照射到一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角 = 30 ,则该光栅每一毫米上有条刻痕.2. 可见光的波长范围是400 n m—760 n m,用平行的白光垂直入射到平面透射光栅上时,它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第级光谱.3. 一束平行单色光垂直入射到一光栅上,若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等,则可能看到的衍射光谱的级次为.三.计算题1. 一块每毫米500条缝的光栅,用钠黄光正入射,观察衍射光谱, 钠黄光包含两条谱线,其波长分别为5896 Å和5890 Å, 求在第二级光谱中这两条谱线互相分离的角度.2. 一衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a =2×10-3 c m ,在光栅后放一焦距f =1m 的凸透镜,现以 = 6000 Å的平行单色光垂直照射光栅,求: (1) 透光镜a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2) 在该宽度内, 有几个光栅衍射主极大?练习二十七光的偏振一.选择题1. 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45 角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强I为4344454647。
大学物理练习题
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力的大小关系是:A. 相等B. 不相等C. 有时相等,有时不相等D. 无法确定2. 物体的惯性只与物体的:A. 质量有关B. 速度有关C. 位置有关D. 形状有关3. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是可能发生的?A. 一个静止的物体突然加速运动,没有外力作用B. 一个物体在没有外力作用下速度减慢C. 一个物体在没有外力作用下速度保持不变D. 一个物体在没有外力作用下从静止变为运动4. 波的干涉现象说明波具有:A. 粒子性B. 波动性C. 能量D. 动量5. 根据热力学第二定律,以下哪个过程是不可能自发发生的?A. 热量从高温物体传向低温物体B. 热量从低温物体传向高温物体C. 气体自发膨胀D. 气体自发收缩二、填空题(每空1分,共10分)6. 根据麦克斯韦方程组,电场的高斯定律可以表示为:_________。
7. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,P 代表_______,V 代表_______,n 代表_______,R 是_______常数,T 代表_______。
8. 根据量子力学的不确定性原理,粒子的位置和动量不能同时被精确测量,这一原理由_______提出。
9. 光的双缝干涉实验展示了光的_______性。
10. 根据爱因斯坦的相对论,当物体的速度接近光速时,其质量会随着速度的增加而_______。
三、简答题(每题5分,共20分)11. 解释什么是光电效应,并简述其基本原理。
12. 描述牛顿运动定律的第二定律,并给出一个生活中的例子。
13. 解释什么是热力学温标,并简述其与摄氏温标的区别。
14. 简述什么是电磁感应,并给出一个实际应用的例子。
四、计算题(每题15分,共30分)15. 一个质量为2kg的物体在水平面上以5m/s²的加速度加速运动。
求作用在物体上的力的大小。
16. 一个理想气体在等压过程中,从体积V1=2m³增加到V2=4m³,温度从T1=300K增加到T2=600K。
大学物理试题库含答案
大学物理试题库(含答案)a一卷1、(本题12分)1mol单原子理想气体经历如图所示的过程,其中ab是等温线,bc为等压线,ca为等容线求循环效率2、(本题10分)一平面简谐波沿x方向传播,振幅为20cm,周期为4s,t=0时波源在y 轴上的位移为10cm,且向y正方向运动。
(1)画出相量图,求出波源的初位相并写出其振动方程;(2)若波的传播速度为u,写出波函数。
3、(本题10分)一束光强为I0的自然光相继通过由2个偏振片,第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角,问透射光的光强是多少?如果入射光是光强为I0的偏振光,透射光的光强在什么情况下最大?最大的光强是多少?4、(本题10分)有一光栅,每厘米有500条刻痕,缝宽a = 4X10-4cm,光栅距屏幕1m,用波长为6300A的平行单色光垂直照射在光栅上,试问:(1)在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉明纹?(2)第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少?5、(本题10分)用单色光九=6000A做杨氏实验,在光屏P处产生第五级亮纹,现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中一条光路上,此时P处变成中央亮纹的位置,则此玻璃片厚度h是多少?6、(本题10分)一束波长为九的单色光,从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,在膜的上下表面,反射光有没有位相突变?要使折射光得到加强,膜的厚度至少是多少?7、(本题10分)宽度为0〜a的一维无限深势阱波函数的解为* =.、- sin(x)n a a a 求:(1)写出波函数乎1和号的几率密度的表达式(2)求这两个波函数几率密度最大的位置8、(本题10分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV的光子。
试问:(1)氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级?(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时,可能发出哪几条谱线?请定性画出这些能级和跃迁。
9、(本题10分)请写出n=2的8个量子态(n , 1, m m s )。
大学物理考试题及答案
大学物理考试题及答案一、选择题1. 下列关于力的描述,正确的是()。
A. 力是物体间的相互作用,具有大小和方向。
B. 力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反。
C. 力的作用效果与力的作用点有关。
D. 以上选项均正确。
答案:D2. 物体做匀速直线运动时,下列说法正确的是()。
A. 物体的速度不变。
B. 物体的加速度为零。
C. 物体所受合力为零。
D. 以上选项均正确。
答案:D3. 关于功的定义,下列说法正确的是()。
A. 功是力和力的方向的乘积。
B. 功是力和力的方向的点积。
C. 功等于力的大小乘以物体在力的方向上的位移。
D. 功是力对物体所做的功。
答案:C4. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度与作用力成正比。
B. 物体的加速度与物体的质量成反比。
C. 加速度的方向与作用力的方向相同。
D. 以上选项均正确。
答案:D5. 波长为λ的光波在介质中的波速为v,那么在真空中该光波的波速为()。
A. vB. λ/vC. 3×10^8 m/sD. 2×10^8 m/s答案:C二、填空题1. 物体在水平面上受到的摩擦力与物体对水平面的压力成正比,比例系数为_________。
答案:摩擦系数2. 一个质量为2kg的物体,受到一个10N的水平力作用,加速度为_________。
答案:5 m/s^23. 一个电路中,电阻R1为10Ω,电阻R2为20Ω,当它们串联时,总电阻为_________。
答案:30Ω4. 一束光从空气射入水中,如果水的折射率为1.33,那么光线的传播方向将_________。
答案:改变5. 一个半径为R的圆形线圈,通以电流I,放在均匀磁场中,线圈所受的磁力矩大小为_________。
答案:μ = I * (πR^2)三、计算题1. 一个质量为0.5kg的物体,受到一个斜向上的力F,大小为20N,与水平方向成30度角,求物体的加速度。
解:首先分解力F为水平分量和垂直分量。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题1、一块很长的木板,下面装有活动轮子,静止地置于光滑的水平面上,质量分别为m A 的m B 两个人A和B站在板的两头,他们由静止开始相向而行,若m A < m B,A和B 对地的速度大小相同,则木板将A)向左运动 B)静止不动 C)向右运动 D)不能确定:C2、质量为的质点在外力作用下,其运动方程为,式中A、B、ω都是正的常数,则里在 t = 0 到t = π/ (2ω) 这段时间内所作的功为1222222,, A)m(A,B)B)m(A,B)2 11222222 C)m,(A,B)D)m,(B,A)22:C3、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度相 111222222 同,而方均根速率之比为: (v):(v):(v),1:2:4ABC则其压强之比为: p:p:pABCA)1:2:4B)4:2:1C)1:4:16D)1:4:8:C4、一瓶氦气和一瓶氨气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们A)温度相同,压强相同 pMmol,,B)温度、压强都不相同 RTC)温度相同,但氦气压强大于氨气的压强D)温度相同,但氦气压强小于氨气的压强:C5、轻质弹簧下挂一小盘,小盘作简谐振动,平衡位置为原点,位移向下为正,以余弦表示。
小盘处于最低位置时有一小物体落到盘上并粘住。
若以新的平衡位置为原点,设新的平衡位置相对原平衡位置向下移动的距离小于原振幅,物体与盘相碰为计时零点,那么新的位移表示式的初相在A)0~,/2B),/2~,C),~3,/2D)3,/2~2,:D6、已知某简谐振动的振动曲线如图,位移的单位为厘米,时间的单位为秒,则简谐振动的振动方程为:,,A)x,2cos(2t/3,2/3)cm ,,B)x,2cos(2t/3,2/3)cm,,C)x,2cos(4t/3,2/3)cmD)x,2cos(4,t/3,2,/3)cmx(cm)o1t(s),1,2:C7一粗细不均匀的水平圆管,粗处的半径5cm,流速1m/s,细处的半径为粗处的1/3,粗细两处的流速之比为 ( D )(A)1/1(B) 1/3(C) 1/6(D) 1/9:D8、两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过,当其中一偏振片慢慢转动180 0 时透射光强度发生的变化为:A)光强单调增加B)光强先增加,后又减小到零。
大学物理(下)习题精选
1. 磁场复习题1、如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度。
(提示:无限长载流平板可看成许多无限长的载流直导线组成) 解:利用无限长载流直导线的公式求解。
(1)取离P 点为X 宽度为dx 的无限长载流细条,它的电流di=δdx(2)这载流长条在P 点产生的磁感应强度xdxx di dB o o πδμπμ22==方向垂直纸面向里。
(3)所有载流长条在P 点产生的磁感应强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感应强度⎰⎰+===+bb a x x dx dB B o b a bln 22πδμπδμο,方向垂直纸面向里。
2、书上习题7-16解:(1)取半径为r 的园为回路 ()()22222a r ab I rB -⋅-=ππμπ 所以, ()r a r ab IB 222202-⨯-=πμ (2) ⎰⋅=bardr j I π2⎰⋅=bardr Kr π23233a b K -⋅=π 因此,()3323a b IK -=π又根据环路定理,⎰⋅⋅=rrdr Kr rB απμπ22032330a r K -⋅=πμ故有 3333033023a b a r r I a r r K B --⋅=-⋅=∴πμμ3、如图所示,长直导线中通有电流I=5A ,另一矩形线框共1000匝,宽a =10cm ,长L=20cm , 以s m v /2=的速度向右平动,求当cm d 10=线圈中的感应电动势。
解:xIB πμ20=,设绕行方向为顺时针方向,则BLdx BdS d ==φ yay IL x ILdx d ay yay y +===⎰⎰++ln2200πμπμφφ =-=dt d Nφε)(20a y y vaIL N +πμ 当cm d y 10==时 ,mV 21.0)1.01.0(21.021042.0510007=+⨯⨯⨯⨯⨯=-ππε*上题中若线圈不动,而长导线中通有交变电流t i π100sin 5=A, 线圈内的感应电动势为多大? 解:同上有:yay IL x ILdx d ay yay y+===⎰⎰++ln2200πμπμφφ =-=dtd Nφε t y a y t L N πππμ100cos 1.02.0ln 2.010********ln 100cos 25070⨯⨯⨯⨯⨯-=+⨯-=- t π100cos 104.42-⨯-=V*上题中若线圈向右平动,而长导线中仍有交变电流,则线圈内感应电动势又为多大? 线圈在向右平动的同时,电流也在变化,则有=-=dt d Nφεy a y dt Ldi N +-ln 2/0πμ+)(20a y y vaiL N +πμ t π100cos 104.42-⨯-=+t π100sin 100.23-⨯I4、一无限长直导线通有电流I=I o e -3t ,一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位置如图所示。
大学物理考试题及答案
大学物理考试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 下列哪个量是标量?A. 力B. 位移C. 动量D. 速度2. 下列哪个量是矢量?A. 质量B. 静力C. 动能D. 加速度3. 以恒力F作用下,物体位移x的函数关系为F = 2x + 3,其中F 为单位时间内物体所受的总力,则力学功W与位移x的函数关系是:A. W = 2x^2 + 3xB. W = 4x + 3C. W = 4x^2 + 6xD. W = 2x + 34. 物体A自由落体以恒定加速度a1下落,物体B自由落体以恒定加速度a2下落。
当两者同时从同一高度下落时,哪个物体先触地?A. 物体AB. 物体BC. 物体A和物体B同时触地D. 初始速度不同,无法确定5. 压强的单位是:A. 牛顿/平方米B. 焦耳/秒C. 瓦特/安培D. 千克/立方米6. 当一个物体浸没在液体中时,所受浮力等于:A. 物体的重力B. 液体的重力C. 物体的体积D. 物体的质量7. 功率的单位是:A. 焦耳B. 瓦特C. 牛顿D. 米/秒8. 电阻的单位是:A. 欧姆B. 瓦特C. 安培D. 瓦/米9. 轴上有两个质量相等的物体A和B,A在轴上离轴心的距离是B 的2倍,则这两个物体对轴的转动惯量之比是:A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 1:410. 电磁感应现象中,导线中产生电动势的原因是:A. 导线自身的电子受到力的作用B. 磁场变化引起电磁感应C. 电磁波辐射作用D. 电磁振荡引起电动势二、填空题(每题4分,共40分)11. 物体在光滑水平面上受到的摩擦力等于 _______________ 。
12. 力学功的单位是_________________。
13. 物体下落的过程中,速度不断增大,则物体的加速度为___________ 。
14. 一个能够制热的物体对另一个物体传递能量的方式是_________________。
15. 光线从一个光密介质射入到一个光疏介质中时发生_________________。
大学物理习题集
大学物理习题集一、选择题1.一运动质点在时刻t 位于矢径r (x ,y ) 的末端处,其速度大小为 (A )trd d (B)td d r (C)td d r(D)22)()(ty t x d d d d + 2.质点作半径为R 的匀速率圆周运动,每T 秒转一圈. 在3T 时间间隔内其平均速度与平均速率分别为(A )T R T R ππ2, 2 (B) TRπ2 , 0 (C) 0 ,0 (D)0 , 2TRπ 3.下列运动中,a 保持不变的是(A )单摆的摆动 (B) 匀速率圆周运动 (C )行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动4.质点作曲线运动,位置矢量r ,路程s ,a 为切向加速度,a 为加速度大小,v 为速率,则有 (A )tva d d =(B) trv d d =(C) tsv d d =(D) ta d d v=τ 5. 如图所示,两个质量相同的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,并处于静止状态. 在剪断绳子的瞬间,球1和球2的加速度分别为(A )g ,g (B )0 ,g (C )g ,0 (D )2g ,06. 如图所示,物体A 置于水平面上,滑动摩擦因数为 . 现有一恒力F 作用于物体A 上,欲使物体A 获得最大加速度,则力F 与水平方向的夹角θ应满足(A )μθ=sin (B )μθ=tan (C )μθ=cos (D )μθ=cot 7. 如图所示,两物体A 和B 的质量分别为m 1和m 2,相互接触放在光滑水平面上,物体受到水平推力F 的作用,则物体A 对物体B 的作用力等于(A )F m m m 211+ (B ) F (C )F m m m 212+ (D )F m m125图题6图 7图8. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处时,其增加的动能为(A )21R Mm G(B )2121R R R GMm- (C )2221R R R GMm- (D )2121R R R R GMm- 9. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处引力做功为(A )21R Mm G(B )2121R R R GMm- (C )2221R R R GMm- (D )2121R R R R GMm- 10. 如图所示,倔强系数为k 的轻质弹簧竖直放置,下端系一质量为m 的小球,开始时弹簧处于原长状态而小球恰与地接触. 今将弹簧上端缓慢拉起,直到小球刚好脱离地面为止,在此过程中外力作功为(A )kg m 22(B )kg m 222(C )k g m 322(D )kg m 42210图11图11. 如图所示,A 、B 两弹簧的倔强系数分别为k A 和k B ,其质量均不计. 当系统静止时,两弹簧的弹性势能之比E pA / E pB 为(A )BA k k(B )AB k k(C )22BA k k (D )22AB k k12. 一质点在外力作用下运动时,下列说法哪个正确?(A )质点的动量改变时,质点的动能也一定改变. (B )质点的动能不变时,质点的动量也一定不变. (C )外力的功是零,外力的冲量一定是零. (D )外力的冲量是零,外力的功也一定是零. 13. 设速度为v 的子弹打穿一木板后速度降为v 21,子弹在运动中受到木板的阻力可看成是恒定的. 那么当子弹进入木块的深度是木块厚度的一半时,此时子弹的速度是(A )v 41 (B )v 43 (C )v 83(D )v 85 14. 一轻质弹簧竖直悬挂,下端系一小球,平衡时弹簧伸长量为d . 今托住小球,使弹簧处于自然长度状态,然后将其释放,不计一切阻力,则弹簧的最大伸长量为(A )d (B )2d (C )3d (D )d 2115. 下列关于功的说法中哪一种是正确的.(A )保守力作正功时,系统内相应的势能增加.(B )质点运动经一闭合路径,保守力对质点所作的功为零.(C )作用力与反作用力大小相等,方向相反,所以两者所作功的代数和必定为零. (D )质点系所受外力的矢量和为零,则外力作功的代数和也必定为零. 16. 质量为m 的小球,速度大小为v ,其方向与光滑壁面的夹角为30°. 小球与壁面发生完全弹性碰撞,则碰撞后小球的动量增量为(A )– mv i (B )mv i (C )– mv j (D )mv jm题16图 题17图 题18图17. 如图所示,质量为m 的小球用细绳系住,以速率v 在水平面上作半径为R 的圆周运动,当小球运动半周时,重力冲量的大小为(A )mv 2 (B )vmgRπ (C )0 (D )22)π()2(vmgR mv18. 如图所示,A 、B 两木块质量分别为m A 和m B =21m A ,两者用轻质弹簧相连接后置于光滑水平面上. 先用外力将两木块缓慢压近使弹簧压缩一段距离后再撤去外力,则以后两木块运动的动能之比kAkB E E 为(A )2(B )21 (C )2 (D )119. 如图所示,光滑平面上放置质量相同的运动物体P 和静止物体Q ,Q 与弹簧和挡板M 相连,弹簧和挡板的质量忽略不计. P 与Q 碰撞后P 停止,而Q 以碰撞前P 的速度运动.则在碰撞过程中弹簧压缩量达到最大时,此时有(A )P 的速度正好变为零 (B )P 与Q 的速度相等(C )Q 正好开始运动 (D )Q 正好达到原来P 的速度题19图 题20图20. 如图所示,质量分别为m 1和m 2的小球用一轻质弹簧相连,置于光滑水平面上. 今以等值反向的力分别作用于两小球上,则由两小球与弹簧组成的系统(A )动量守恒,机械能守恒 (B )动量守恒,机械能不守恒 (C )动量不守恒,机械能守恒 (D )动量不守恒,机械能不守恒 20.当一质点作匀速率圆周运动时,以下说法正确的是 (A )它的动量不变,对圆心的角动量也不变(B )它的动量不变,但对圆心的角动量却不断变化 (C )它的动量不断改变,但对圆心的角动量却不变(D )它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变21.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直,此时的转动惯量为J 0,角速度为0 . 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的二分之一,这时她的转动角速度将变为(A )021ω(B )021ω(C )02ω (D )02ω22.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直,此时的转动惯量为J 0,角速度为0 . 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的三分之一,这时她的转动角速度将变为(A )021ω(B )021ω(C )03ω (D )03ω23.如图所示,有一个小块物体置于光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔. 该物体以角速度 作匀速圆周运动,运动半径为R . 今将绳从小孔缓慢往下拉,则物体 ( )(A ) 动能不变,动量、角动量改变 (B )动量、角动量不变,动能改变 (C )角动量不变,动能、动量改变 (D )动能、动量、角动量都不变24.有一均匀直棒一端固定,另一端可绕通过其固定端的光滑水平轴在竖直平面内自由摆动. 开始时棒处于水平位置,今使棒由静止状态开始自由下落. 则在棒从水平位置摆到竖直位置的过程中,角速度ω和角加速度β 将会如何变化(A )ω和β 都将逐渐增大 (B )ω和β 都将逐渐减小 (C )ω逐渐增大、β 逐渐减小 (D )ω逐渐减小、β 逐渐增大 25.如果要将一带电体看作点电荷,则该带电体的 (A )线度很小 (B )电荷呈球形分布 (C )线度远小于其它有关长度 (D )电量很小.26.以下说法中哪一种是正确的?(A )电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受电场力的方向(B )电场中某点电场强度的方向可由E =F /q 0确定,其中q 0为试验电荷的电量,q 0可正、可负,F 为试验电荷所受的电场力(C )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同 (D )以上说法都不正确.27.一边长为b 的正方体,在其中心处放置一电量为q 的点电荷,则正方体顶点处电场强度的大小为(A )20π8b q ε (B )20π6b q ε (C )20π3b q ε (D )202πb q ε28. 某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系如图所示,请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的(A )点电荷 (B )半径为R 的均匀带电球面(C )半径为R 的均匀带电球体 (D )无限长均匀带电直线.29.由高斯定理的数学表达式⎰⋅SS E d =∑0/εi q 可知,下述各种说法中正确的是(A )高斯面内电荷的代数和为零时,高斯面上各点场强一定处处为零 (B )高斯面内的电荷代数和为零时,高斯面上各点场强不一定处处为零 (C )高斯面内的电荷代数和不为零时,高斯面上各点场强一定处处不为零 (D )高斯面内无电荷时,高斯面上各点场强一定为零.30. 如图所示,一均匀电场的电场强度为E . 另有一半径为R 的半球面,其底面与场强E 平行,则通过该半球面的电场强度通量为(A )0(B )E R 2π21(C ) E R 2π(D ) E R 2π223图题30图E题28图31.静电场中某点P 处电势的数值等于(A )试验电荷q 0置于P 点时具有的电势能 (B )单位试验电荷置于P 点时具有的电势能 (C )单位正电荷置于P 点时具有的电势能(D )把单位正电荷从P 点移到电势零点时外力所作的功. 32.在某一静电场中,任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于 (A )P 1点的位置 (B )P 2点的位置(C )P 1和P 2两点的位置(D )P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向.33.半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点,则该带电体电场的电势U 随距球心的距离r 变化的曲线为(A ) (B ) (C ) (D ) 题33图34.一半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点,则球内(外)距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为(A )0=E ,r q U 0π4ε= (B ) 20π4r q E ε=,r q U 0π4ε= (C )0=E ,Rq U 0π4ε=(D ) 20π4rq E ε=,Rq U 0π4ε=35. 如图所示,边长为a 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点产生的磁感应强度B 的大小为 (A )aIπ420μ (B )aIπ320μ (C )aIπ220μ (D )aIπ20μ 36. 如图所示,四条皆垂直于纸面的无限长载流细导线,每条中的电流强度都为I . 这四条导线被纸面截得的断面及电流流向如图所示,它们组成了边长为a 的正方形的四个顶角,则在图中正方形中点O 的磁感应强度的大小B 为(A )aIπ20μ(B )aIπ220μ (C )aIπ230μ (D )II题35图 题36图 题37图 题38图37、 如图所示,一载流导线在同一平面内弯曲成图示状,O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,导线在无穷远处连接到电源上. 设导线中的电流强度为I ,则O 点磁感应强度的大小是______.(A )102010π444R I R I R I μμμ-+ (B )102010π444R IR I R I μμμ--(C )102010π444R IR I R I μμμ++(D )102010π444R IR I R I μμμ+-38. 如图所示,在一圆电流所在的平面内,选取一个与圆电流相套嵌的闭合回路,则由安培环路定理可知 (A )⎰=⋅Ldl B 0,且环路上任意一点0=B (B )⎰=⋅Ldl B 0,但环路上任意一点0≠B(C )0⎰≠⋅Ldl B ,且环路上任意一点0≠B (D )⎰≠⋅Ldl B 0, 但环路上任意一点=B 常量36 一通有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个单位长度匝数相等的螺线管(R=2r ),两螺线管中的磁感应强度大小B R 和B r 应满足:(A )B R =B r (B )2B R =B r (C )B R =2B r (D )B R =4B r39.如图:金属棒ab 在均匀磁场B 中绕过c 点的轴OO ’转动,ac 的长度小于bc ,则:(A )a 点与b 点等电位 (B )a 点比b 点电位高(C )a 点比b 点电位低 (D )无法确定40.将导线折成半径为R 的43圆弧,然后放在垂直纸面向里的均匀磁场里,导线沿aoe 的角平分线方向以速度v 向右运动. 导线中产生的感应电动势为:(A )0(B )BRv 23(C )BRv (D )BRv 241.金属杆aoc 以速度v 在均匀磁场B 中作切割磁力线运动. 如果oa=oc=L ,如图放置,那么杆中动生电动势为:(A )BLv =ε (B )θεsin BLv = (C )θεcos BLv = (D ))cos 1(θε+=BLva题39图 题40图 题41图二、填空题1.一物体沿直线运动,运动方程为t A y ωsin =,其中A 、ω均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为 ;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为 .2.一物体沿直线运动,运动方程为t A x ωcos =,其中A 、ω均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为 ;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为 .3.一质点的直线运动方程为x = 8t – t 2(SI ),则在t=0秒到t=5秒的时间间隔内,质点的位移为 ,在这段时间间隔内质点走过的路程为 .4.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点运动轨道最高处的曲率半径为5 m ,则抛出时质点初速度的大小v 0 = . (g=10 m·s -2)5.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点抛出时质点初速度的大小v 0 = sm 10 .(g=10 m·s -2) 则质点运动轨道最高处的曲率半径为 m ,则抛出时质点初速度的大小v 0= . (g=10 m·s -2)6.在oxy 平面内运动的一质点,其运动方程为 r =5cos5t i + 5sin5t j ,则t 时刻其速度v = ,其切向加速度τa = ,法向加速度a n = .7. 如图,质量为m 的小球用轻绳AB 、AC 连接. 在剪断AB 前后的瞬间,绳AC 中的张力比值 T / T ′=.m题7图 题8图 题9图 题10图8. 如图,一圆锥摆摆长为l ,摆锤质量为m ,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角为θ. 则:(1)摆线中张力T = ;(2)摆锤的速率v = .9. 一小球套在半径R 的光滑圆环上,该圆环可绕通过其中心且与圆环共面的铅直轴转动. 若在旋转中小环能离开圆环的底部而停在环上某一点,则圆环的旋转角速度 值应大于 .10. 如图,质量为m 的木块用平行于斜面的细线拉着放置在光滑斜面上. 若斜面向右方作减速运动,当绳中张力为零时,木块的加速度大小为 ;若斜面向右方作加速运动,当木块刚脱离斜面时,木块的加速度大小为 .11. 已知两物体的质量分别为m 1、m 2,当它们的间距由a 变为b 时,万有引力所作的功为 .12. 如图所示,一质点沿半径为R 的圆周运动. 质点所受外力中有一个是恒力F =F 1 i +F 2 j ,当质点从A 点沿逆时针方向走过43圆周到达B 点时,F 所作的功A= . 13. 如图所示,质量为m 的小球系在倔强系数为k 的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在O 点. 开始时小球位于水平位置A 点,此时弹簧处于自然长度l 0 状态. 当小球由位置A 自由释放,下落到O 点正下方位置B 时,弹簧的伸长量为nl 0,则小球到达B 点时的速度大小为v B = . 14. 一颗速率为800 m·s -1的子弹打穿一块木板后,速度降为600 m·s -1,若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为 .15. 一颗速率为600 m·s -1的子弹打穿一块木板后,速度降为500 m·s -1,若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为 .Bx题12图A题13图16. 某人拉住河中的船,使船相对于岸不动. 以地面为参照系,人对船所作的功 ;以流水为参照系,人对船所作的功 .(填 >0 ,=0,或 <0)17. 地球半径为R ,质量为M . 现有一质量为m 的物体,位于离地面高度为2R 处,以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为 ;若取无限远处为势能零点,则系统的引力势能为 . (万有引力常数为G )18. 质量为m 的小球自高度为h 处沿水平方向以速率u 抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为h 21,水平方向速度为u 21. 不计空气阻力,则碰撞过程中,(1)地面对小球的垂直冲量为 ; (2)地面对小球的水平冲量为 .题18图m题20图19. 一物体质量为20 kg ,受到外力F = 20 i +10t j (SI) 的作用,则在开始的两秒内物体受到的冲量为 ;若物体的初速度为v 0 =10i (单位为m s -1),则在2 s 末物体的速度为 .20. 如图所示,质量为m 的小球在水平面内以角速度 匀速转动. 在转动一周的过程中, (1)小球动量增量的大小是 ; (2)小球所受重力冲量的大小是 ; (3)小球所受绳中张力冲量的大小是 . 21. 质量为m 的质点,以不变速率v 越过一水平光滑轨道的120° 弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I = .22.在光滑的水平面上有一质量为M =200 g 的静止木块,一质量为m =10.0 g 的子弹以速度v 0 = 400 m s -1沿水平方向射穿木块后,其动能减小为原来的1/16. 则(1)子弹射穿木块后,木块的动能为 ;(2)阻力对子弹所做的功为 ;(3)系统损失的机械能为 .23.如图所示有一匀质大圆盘,质量为M ,半径为R ,其绕过圆心O 点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为221MR . 然后在大圆盘中挖去如图所示的一个小圆盘,小圆盘的质量为m ,半径为r ,该挖去的小圆盘对上述转轴的转动惯量为223mr ,则挖去小圆盘后大圆盘的剩余部分对原来转轴的转动惯量为 . 24、已知有一飞轮以角速度0绕某固定轴旋转,飞轮对该轴的转动惯量为J 1;现将另一个静止飞轮突然啮合到同一个转轴上,该飞轮对轴的转动惯量为J 2,且J 2=2 J 1. 则啮合后整个系统的转动角速度为 .25.如图所示,木块A 、B 和滑轮C 的质量分别为 m 1、m 2和m 3,滑轮C 的半径为R ,对轴的转动惯量为2321R m J =. 若桌面光滑,滑轮与轴承之间无摩擦,绳的质量不计且不易伸长,绳与滑轮之间无相对滑动,则木块B 的加速度大小为 .23图25图26.有一半径为R 的匀质圆形水平转台,可绕过中心O 且垂直于盘面的竖直固定轴旋转,转台对轴的转动惯量为J . 有一质量为m 的人站于台上,当他站在离转轴距离为r 处时(r <R ),转台和人一起以角速度0绕轴旋转. 若轴承处摩擦可以忽略,则当人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度为 .27.如图所示,两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d ,其单位长度的带电量分别为1λ和2λ,则场强等于零的P 点与直线1的距离为______.28.方向如图,A 、B 为真空中两块“无限大”的均匀带电平行平面,已知两平面间的电场强度大小为E 0,两平面外侧电场强度大小都为E 0/2. 则A 、B 两平面上电荷面密度分别为=A σ________,=B σ________. 29.如图所示,两块“无限大”的带电平行平面,其电荷面密度分别为σ-(σ>0)及σ3.试写出各区域的电场强度E :Ⅰ区E 的大小______,方向______;Ⅱ区E 的大小______,方向______;Ⅲ区E 的大小______,方向______.30.真空中一半径为R 的均匀带电球面,总电量为Q (Q<0) . 今在球面上挖去一块非常小的面积S ∆(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去S ∆后球心处电场强度的大小E=______,其方向为______.1λ2λ12A BⅡⅢ-σ3σⅠOR△S题27图 题28图 题29图 题30图31.在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电通量⎰⋅SS E d 的值仅取决于______,而与______无关.32.在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合曲面S 1、S 2、S 3,则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别为=1Φ______,=2Φ______,=3Φ______.题32图 题33图33.如图所示,半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中,若其对称轴与场强方向一致,则通过该半球面的电场强度通量为______,若其对称轴与场强方向垂直,则通过该半球面的电场强度通量为______.34.在电量为q 的点电荷的静电场中,与点电荷相距分别为r 1和r 2的A 、B 两点之间的电势差U A -U B =______.35.一个球形的橡皮膜气球,电荷q 均匀分布在其表面,在吹大此气球的过程中,半径由r 1变到r 2. 若选取无穷远处为电势零点,则半径为R (r 1<R <r 2)的高斯球面上任一点的场强大小E 由______变为______;电势U 由______变为______.36.如图所示,在电量为+Q 的点电荷产生的电场中,电量为q 的试验电荷沿半径为R 的圆弧由A 点移动3/4圆弧轨道到D 点,在此过程中,电场力作功为______;若从D 点移到无穷远处,此过程中电场力作功为______.题36图 题37图 题38图 题39图37. 如图所示,无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,导线在P 点绝缘. 当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感应强度大小=B ________.38. 如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R 的圆环,电流I 由导线CA 流入圆环A 点,而后由圆环B 点流出,进入导线BD . 设导线CA 和导线BD 与圆环共面,则环心O 处的磁感应强度大小为________,方向________.39. 一同轴电缆由内圆柱体和外圆筒导体组成,其尺寸如图所示. 它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向相反,则(1)在r <R 1处磁感应强度大小为________;(2)在r >R 3处磁感应强度大小为________.40.如图所示,在一根通有电流I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长宽各为a 和b 的矩形线框ABCD .线框AD 边与载流长直导线平行,且二者相距为2b . 在此情形中,线框内的磁通量=Φ________.41. 如图所示,两根长直导线通有电流I ,对图示环路1L 、2L 、3L 上B 的环流有:=⋅⎰1L dl B ________;=⋅⎰2L dl B ________;=⋅⎰L dl B ________.III题40图 题41图 题44图42. 一带电粒子平行磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子垂直磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子与磁感应线成任意角度射入匀强磁场,则它作_________运动.43. 在电场强度E 和磁场强度B 方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子质量为m 、电量为e ,某一时刻其速度v 的方向如图(a )和图(b )所示,则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为:在图(a )所示情况下,=n a ______,=t a ______;在图(b )所示情况下,=n a ______,=t a ______. 44.两无限长直导线通相同的电流I ,且方向相同,平行地放在水平面上,相距为2l . 如果使长为l 的直导线AB 以匀速率v 从图中的位置向左移动t 秒时,(导线AB 仍在两电流之间),AB 两端的动生电动势大小为______. A 、B 两端,电势高的一端是______. 45.四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B 平行. 轮子和辐条都是导体. 辐条长为R ,轮子转速为n ,则轮子中心a 与轮边缘b 之间的感应电动势为______,电势最高点是在______处.BE BE题45图 题43图三、计算、问答1.有一质量为m 的物体悬挂在一根轻绳的一端,绳的另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示. 轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的水平固定轴承之上,绳子不易伸长且与轴之间无相对滑动. 当物体由静止释放后,在时间t 内下降了一段距离s ,试求整个轮轴的转动惯量J (用m 、r 、t 和s 表示).mλxO2. 如图所示,质量M= kg 的沙箱,用一根长l= m 的细绳悬挂着. 今有一质量为m=20 g 的子弹以速度v 0 = 500 m s -1水平射入并穿出沙箱,射出沙箱时子弹的速度为v= 100 m s -1,设穿透时间极短. 求:(1)子弹刚穿出沙箱时绳中张力的大小;(2)子弹在穿透过程中受到的冲量大小.3. 有一均匀带电的半径为R 的球体,体密度为ρ,试用高斯定理求解其内外电场及电势分布。
大学物理练习题册答案
大学物理练习题册答案一、选择题1. 光在真空中的传播速度是:A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 cm/sD. 299792458 mm/s2. 根据牛顿第二定律,如果一个物体的质量为2 kg,受到的力为6 N,那么它的加速度是:A. 1 m/s²B. 2 m/s²C. 3 m/s²D. 6 m/s²3. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 微波C. 可见光D. 声波4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,经过4秒后的速度为8m/s,那么它的加速度是:A. 1 m/s²B. 2 m/s²C. 4 m/s²D. 8 m/s²5. 根据能量守恒定律,如果一个物体的势能减少,那么它的:A. 动能增加B. 动能减少C. 总能量不变D. 温度增加二、填空题6. 根据热力学第一定律,能量______,它表明能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转换为另一种形式。
7. 波长为600 nm的光的频率是______ Hz(光速为299792458 m/s)。
8. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其动摩擦系数为0.25,如果物体受到的摩擦力是10 N,那么物体的重力是______ N。
9. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成______。
10. 理想气体状态方程是______,其中P代表压强,V代表体积,n代表摩尔数,R代表理想气体常数,T代表绝对温度。
三、简答题11. 简述牛顿第三定律的内容及其在日常生活中的应用。
12. 解释什么是相对论,并简述其对时间和空间概念的影响。
13. 描述麦克斯韦方程组,并解释它们在电磁学中的重要性。
14. 什么是量子力学?它与经典物理学有何不同?15. 描述什么是热力学第二定律,并解释它对能量转换的限制。
大学物理练习题及参考答案
一、填空题 1、一质点沿y 轴作直线运动,速度j t v)43(+=,t =0时,00=y ,采用SI 单位制,则质点的运动方程为=ymt t 223+;加速度y a = 4m/s 2 。
2、一质点沿半径为R 的圆周运动,其运动方程为22t +=θ。
质点的速度大小为 2t R ,切向加速度大小为 2R 。
3、一个质量为10kg 的物体以4m/s 的速度落到砂地后经0.1s 停下来,则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。
4、在一带电量为Q 的导体空腔内部,有一带电量为-q 的带电导体,那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ,导体空腔外表面所带电量为 Q -q 。
5、一质量为10kg 的物体,在t=0时,物体静止于原点,在作用力i x F)43(+=作用下,无摩擦地运动,则物体运动到3米处,在这段路程中力F所做的功为5J13mV 21W 2.=∆=。
6、带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为0εσ,板外电场为 0 。
8、一长载流导线弯成如右图所示形状,则O 点处磁感应强度B的大小为RIR I 83400μπμ+,方向为⊗。
9、在均匀磁场B 中, 一个半径为R 的圆线圈,其匝数为N,通有电流I ,则其磁矩的大小为NIR m 2π=,它在磁场中受到的磁力矩的最大值为NIBR M 2π=。
10、一电子以v垂直射入磁感应强度B 的磁场中,则作用在该电子上的磁场力的大小为F = Bqv F 0=。
电子作圆周运动,回旋半径为qBmvR =。
11、判断填空题11图中,处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向;(a ) 向下 ;(b ) 向左 ;(c ) 向右 。
12、已知质点的运动学方程为j t i t r)1(2-+=。
试求:(1)当该质点速度的大小为15-⋅s m 时,位置矢量=r i 1;(2)任意时刻切向加速度的大小τa =1442+t t 。
16、有一球状导体A ,已知其带电量为Q 。
大学物理试题及参考答案
大学物理试题及参考答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 km/s2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,其数学表达式为:A. F = maB. a = F/mC. F = ma^2D. a = F^2/m3. 以下哪种波是横波?A. 声波B. 电磁波C. 光波D. 地震波4. 根据热力学第一定律,能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. U = Q + WD. U = Q - W5. 以下哪种现象不属于电磁感应?A. 法拉第电磁感应定律B. 洛伦兹力C. 自感D. 互感6. 根据麦克斯韦方程组,以下哪个方程描述了变化的磁场产生电场?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培定律D. 麦克斯韦方程7. 以下哪种物质的热传导率最高?A. 木头B. 铜C. 玻璃D. 空气8. 根据量子力学,海森堡不确定性原理表明:A. 粒子的位置和动量可以同时精确测量B. 粒子的位置和动量不能同时精确测量C. 粒子的能量和时间可以同时精确测量D. 粒子的能量和动量可以同时精确测量9. 根据相对论,以下哪种效应描述了时间膨胀?A. 洛伦兹收缩B. 钟慢效应C. 质能等价D. 质量增加效应10. 以下哪种设备不是利用电磁波工作的?A. 微波炉B. 收音机C. 光纤通信D. 温度计二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,并且作用在不同的物体上。
2. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式 c = λν 来表示。
3. 根据欧姆定律,电流 I = V/R,其中 V 代表电压,R 代表电阻。
4. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
《大学物理》练习题
《大学物理》练习题一.选择题:1-1 质点作曲线运动,r 是质点的位置矢量,r 是位置矢量的大小。
r ∆是某时间内质点的位移, r ∆位置矢量的大小增量, s ∆是同一时间内的路程。
那么……………………………………[ B ](A) r r ∆=∆ (B) r r ∆=∆ (C) s r ∆=∆ (D) s r ∆=∆ 1-2 某质点的运动学方程为3635x t t =+-(SI 单位),则该质点做 ………………………[ D ](A) 匀加速直线运动,加速度为正值 (B) 匀加速直线运动,加速度为负值(C) 变加速直线运动,加速度为正值 (D) 变加速直线运动,加速度为负值1-3 某小球沿斜面向上运动,其运动方程为28162x t t =+-(SI 单位),则小球运动到最高点的时刻为 …………………………………………………………………………………………………[ B ](A) 2s (B) 4s (C) 5s (D) 8s自1-1 质点在非常小的一段时间d t 内的位移为d r ,路程为d s ,则 ………………………[ A ](A) d d r s = (B) d d r s > (C) d d r s < (D) d d r s =自1-2 一质点沿Ox 轴运动,运动学方程为3356x t t =-+,该质点 ……………………[ D ](A) 做匀加速直线运动,加速度沿Ox 轴正方向(B) 做匀加速直线运动,加速度沿Ox 轴负方向(C) 做变速直线运动,加速度沿Ox 轴正向,其绝对值随时间减小(D) 做变速直线运动,加速度沿Ox 轴负向,其绝对值随时间增大自1-4 牛顿第二定律 …………………………………………………………………………… [ D ](A) 适用于任何参考系中的任何物体的运动 (B) 适用于任何参考系中的质点的运动 (C) 适用于惯性参考系中的任何物体的运动 (D) 适用于惯性参考系中的质点的运动 2-2 质量为m 的小球,以水平速度v 与固定的竖直壁做弹性碰撞。
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习 题 1010-2. 在S 系中的X轴上,同地发生的两个事件之间的时间间隔是4s ,在S 系中这两个事件之间的时间间隔是5s 。
求S系相对S 系的速率和在S 系中测得这两事件的空间间隔。
[解] (1) 由题意知,固有时s 40=τ,根据时间膨胀公式,2)/(1c u -=ττ有:5/4/)/(102==-ττc u由此得,53=c u 即c u 53= (2) 应用Lorentz 变换式,得: 2)/(1c u ut x x --='所以 c cc u t u c u t u x x 354453)/(1)/(122-=⨯-=-∆-=-∆-∆='∆因而S '系中这两个事件发生地点间相距3c 。
10-3.一列以速度v 行驶的火车,其中点C ′与站台中点C 对准时,从站台首尾两端同时发出闪光。
从C ′的观测者看,这两次闪光是否同时?何处在先?解:站台参考系认为闪光时同时发出的,这是两个异地同时事件。
由于异地同时性的相对性,在与站台相对运动的火车参考系C ′的观测者看来,两个闪光不是同时发出的,其中沿着认为同时的参考系(站台)的运动方向,事件发生的越来越晚。
可知,火车驶向的站台先发光。
10-4.在S 系中观测到两个事件同时发生在x 轴上,其间距离为1m ,在S '系中观测这两个事件之间的距离是2m 。
求在S '中测得的这两个事件发生的时间间隔。
[解] 在S 系中两事件时间间隔,0=∆t由Lorentz 变换222)/(1)/(1c u x c u t t c u ut x x --='--='得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-∆-=-∆-∆='∆-∆=-∆-∆='∆222222)/(1)/(1)/(1)/(1c u x c u c u x c u t t c u x c u t u x x 将m 1m,2=∆='∆x x 代入上两式,得s 1077.5,239-⨯-='∆=t c u10-5.一观察者测得运动的米尺长0.5m ,问此尺以多大的速度接近观察者?解:这是运动的物体长度收缩的效应。
根据公式5.0/1220=-=c v l l,得m/s 1060.2238⨯==c v 。
10-6.在参考系S 中,一粒子沿直线运动,从坐标原点运动到了m x 8105.1⨯=处,经历时间为s t 00.1=∆,试计算该过程对应的固有时间。
解:利用时间膨胀效应解题。
先计算出粒子相对参考系S 的速度,m/s 105.108⨯=∆-=tx v。
再根据公式0.866s s 23/1220==-=c v ττ。
10-7.一宇航员要到离地球5光年的星球去旅行,如果宇航员希望把这旅程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对地球的速度为多少?解:根据尺缩效应,宇航员观察到星球到地球的距离变短,由尺缩效应公式光年3/15/122220=-⨯=-=c v c v l l ,得火箭相对地球的速度 s m c /104.254v 8⨯==10-8.半人马星座的口星距地球为16103.4⨯m ,设有一飞船以0.999c 的速率往返于口星与地球之间。
由地球上观测,飞船往返一次需多少时间?若在飞船上观测,往返一次需多少时间?解:地球上观测飞船往返一次需时间s v l 88161087.2103999.0103.42t ⨯=⨯⨯⨯⨯=='∆。
飞船上观测的是该事件的固有时间,根据钟胀效应,得s c 7221028.1/v -1t t⨯='∆=∆。
10-9.宇宙射线与大气相互作用时能产生π介子衰变,此衰变在大气上层放出μ粒子,已知μ粒子的速率为v =0.998c ,在实验室测得静止μ粒子的平均寿命为s 102.26-⨯,试问在8000m 高空产生的μ粒子能否飞到地面? [解] 地面上观测到的μ子平均寿命与固有寿命之间的关系21⎪⎭⎫⎝⎛-=c v t tμ子运行距离m 1004.1998.01102.2998.014262⨯=-⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-==-c c v t v vt lμ子能飞到地面。
10-10.远方一颗星体以0.80c 的速率离开我们,我们接收到它辐射来的闪光按5昼夜的周期变化,求固定在这星体上的参考系中测得的闪光周期。
解:这是时间膨胀效应,有昼夜38.015/v -12220=-⨯==c ττ。
10-11.一颗核弹含有20kg 的钚,爆炸后的生成物的静止质量比原来的静止质量小410分之一,求爆炸中释放的能量。
解:根据能量质量关系,爆炸中释放的能量J 142842108.1)103(10120c m E⨯=⨯⨯⨯=⋅∆=∆。
10-12.某粒子的静止质量为0m ,当其动能等于其静止能量时,其质量和动量各等于多少?[解] 动能为202k c m mc E -= 由已知条件20kc m E =,故 2)/(1/12=-c v解出 c v 23=所以有 022)/(1m c v m m =-=因此c m mv p 03==10-13.一静止电子(静止能量为0.51MeV )被1.3MeV 的电势差加速,然后以恒定速度运动。
求: (1)电子在到达最终速度后飞跃8.4m 的距离需要多长时间? (2)在电子的静止系中测量,此段距离是多少? 解:(1)根据质能关系,有20m MeV51.0c =,2m MeV )3.151.0(c =+,又有220/1m m c v -=,得20)/(1m m c v-=。
电子需要的时间s vt81092.24.8-⨯==。
(2)根据尺缩效应,在电子的静止系中测量到的是收缩后的长度,有m mm l c v l l 37.2/10220==-=。
10-14.假设一个静止质量为0m 、动能为202c m 的粒子同一个静止质量为02m ,处于静止状态的粒子相碰撞并结合在一起,试求碰撞后结合在一起的粒子的静止质量。
解:设初态运动的粒子的速度为v ,质量为m ,末态粒子的质量为M ,速度为u 。
根据能量守恒,有2202020m 2m 2m Mc c c c=++,知05m M =。
根据动量守恒,有Mu mv ==p 。
由动量-能量关系,对初态运动的粒子,有c m ccm c m c m 0420220420222)3(c E p =-=-=仍由动量-能量关系,得末态粒子的静止质量042042022242201782511m c m c m cc p c M c M =-=-=10-15.在北京的正负电子对撞机中,电子可以被加速到动能为eV 108.29k ⨯=E 。
这种电子的速率与光速相差多大?一个电子的动量是多大?(电子的静止能量600.51110eV E =⨯)。
[解] 令=v cβ因为 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=111220k βc m E 所以548010511.0108.211116920k2=⨯⨯+=+=-c m E β 999999983.05480112=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=β()18s m 9.4106.11--⋅=⨯=-=-c c v c β118-3120s m kg 105.1999999983.01011.954801--⋅⋅⨯=⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=c c v v m p10-16.静止质量为0M 的粒子在静止时衰变为静止质量为10m 和20m 的两个粒子。
试求静止质量为10m 的粒子的能量1E 和速度1v 。
[解] 根据动量、能量守恒定律列出方程()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21101112222021110222202121020c v v m c v v m c v c m c v c m c M令c v 11=β、v 22=β,上两式化为()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+-=-+-=41103112222021110222021100ββββββm m m m M从(4)式得 ()()5121210212202121022ββββm m m +-=(5)式代入(3)式消去2β,经代数运算解出21222021020010121⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=m m M M m β1222021020010121⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=m m M M m c v2022*********10121c M m m M c v c m E ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫⎝⎛-=(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。
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